JPH04506844A - 油状液体吸収用バインダー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 油状液体吸収用バインダ一 本発明は、水から、水の表面から、または地面から、原油およびその派生物また はその他の油状液体を吸収するための、疎水性重合体繊維からつくられた再循環 可能なバインダーを製造するための方法に関する。本発明はまた、疎水性重合体 繊維からつくられた再循環可能なバインダーに関する。

たとえば加熱用の油、ディーゼル油、ガソリンその他の自動車燃料などのような 原油およびその派生物のほか、本明細書中で以後簡単のため油状液体または油と も呼ぶ他の油状物質は、ますます多量に、かつ、ますます大きなコンテナーに入 れられて、陸路あるいは海上を輸送される。したがって、もし事故が起これば、 環境の大破壊に繋がる損害が生じ得るという脅威が生じている。しかしながら、 大規模なものとなり得る損害が、たとえ比較的小さな輸送用コンテナーの場合で も、それを迅速にかつ簡単な手段を用いて防ぐことができなければ、起こり得る のである。これに関連して、水質汚染を防ぎ、飲料水設備を防ぐための最初の処 置をしなければならない地域的消防隊のオイル処理斑の人達のことを例として紹 介しておくべきであろう。

ドイツ出願公告公報Ｌ　９３９４９０は水の表面から汚染油を範囲限定または除 去するための繊維混合物について記述している。

この繊維混合物はプラスチック繊維を含んでいてもよい。ポリプロピレンまたは ポリエチレン繊維が、被覆ネット用としてさえも、特によいと強調されている。

最後に、吸収装置の再使用のための、絞り出しについて述べられている。

米国出願３５３９０１３は、重合体繊維、特に、ランダムに配向された、高密度 のポリプロピレン繊維からつくられた吸収パッドが油吸収のために使用されるこ とを述べている。カバー、カバー用補強ロープ、等に関する特殊な装置的特徴が 記述されている。

ロール（ＰＵＬＰＬＵＳ、デュポン社の製品）からつくった比較用の製品を用い た実験は、コンパクトな不織布の吸収能力が浦に関しては非常に限定されたもの であることを示した。たとえば、ポリエチレンテープ不織布の自重にほぼ相当す る量の油が、ディーゼル油中に１時間浸漬し、５分間液切りをしたときに吸収さ れ得ることが示された。

本発明者は、序文のところで述べたタイプの方法、すなわちそれにより、自重の 数倍の油状液体を高い保持能力で吸収できる油状液体吸収用のバインダーが、製 造できる方法の提供という目的に直面した。簡単で経済的な方法によって、油状 液体の生態的に無害な再循環または回収を可能とするバインダーがつくれるよう にしなけらばならない。

そのような方法に関する目的は、本発明により次のようにして達成される。すな わち、水中で冷却された湿ったポリオレフィンフィブリルが、少なくとも２つの ローラー上に跨がり連続的に循環している水透過性テープ上に置かれ、大直径の 加熱されたローラー上に案内されて水切りが行われ、ローラー表面上で乾燥され てコンパクトなテープ状の不織布とされ、次いで圧縮されてから、巻かれるか、 断片状に切断され、得られた不織布は微粉砕または砕解用機械に移されて衝撃が 加えられ、適切な貯蔵の後、油状液体に対し大きな吸収能力を有している弛緩態 で（ｌｏｏｓｅｎｅｄ）　、フレーク状の疎水性パルプが製造される。本発明の 特殊の具体例およびさらなる改良は、従属請求項の目的となっている。

コンパクトでテープ状のすなわちカットされた出発物質の不織布は、ハンマーミ ルまたは通常の構造のミキサーへと移されることが好ましい。

微粉砕または砕解用機械をフレークの形態で離れるパルプフレークのポリオレフ ィンフィブリルは、好ましくは溶融接着により多数の点で互いに結合される。こ れは熱接着とも呼ばれる。パルプはこのようにしである程度の寸法的安定性を与 えられ、油吸収後においてさえもバラバラにはならない。しかしながら、接着点 の数は、パルプが膨張の可能性を保留し、かつ油の吸収能力が低下しないか、あ るいはごく僅かだけしか低下しないように調節される。

点接着は熱気流中でフィブリルを部分溶融することにより、またはそれを少なく とも１つの加熱面と接触させることにより有利に行うことができる。加熱面は静 止の（プレート）または動いている（ローラー、ベルト）成形面のどちらでもよ い。

従来知られている熱接着の好適温度は１６０〜２２０℃であり、繊維があまり過 度に溶融するのを防ぐために、１〜２分間この温度に保つようにするのが好まし い。

方法自体は公知の方法により、熱接着と同時に、または熱接着の後に、バルブフ レークは互いに結合されて１つのフラットに形成されてもよい。この弛緩態のフ ラットなバルブは、好ましくは、テープ状に、また連続的に設計され、引き裂は 防止用の外皮をつけた後でさえも、巻かれたり、あるいは折り曲げ重ねられたり することができる。

上述のデュポン社製ＰＵＬＰＬＵＳなる製品は、約１１厚のコンパクトな出発材 不織布として特に好適である。

本発明の方法によりつくられた、油透過性カバー中に配置された弛緩態のバルブ 、またはフラットな形状を有する弛緩態パルプを使用しての実験は、本発明に従 って製造されたバインダーを用いることにより、油吸収能力が著しく増加するこ とを示した。このため、たとえばハンマーミルを用いて衝撃を与えたポリエチレ ンフィブリルからつくられたバルブは、ちょうど１時間以内で５分間の液切り後 、その自重の約１０倍のディーゼル油を吸収していた。

本発明に従って製造された弛緩態バルブの最大吸収能力は、その自重の少なくと も１５倍、好ましくは少なくとも２０〜３０倍であり、油状液体は保持能力をも って吸収される。しかしながら、水も、その他の親水生水骨もしくは液体も、評 価できる程度には吸収されない。これは、ポリオレフィンフィブリルが疎水性で あるためである。

吸収物質として使用される弛緩態バルブは、油の性質および粘度により異なった 反応をする。最大吸収能力が達成されるのは通常約２〜４時間後である。

ポリオレフィンフィブリルは、好ましくは高密度のポリエチレンまたはポリプロ ピレンからなり、それらは長さが約ｌａｍて１〜２０μｍの直径を有しているこ とが有利である。

本発明の解決法は、再循環可能なバインダーに関して、ポリオレフィンフィブリ ルが、熱接着により、多数の点でお互いに結合されているという点において特徴 づけられる。水面に浮遊している油状液体で完全に飽和されているバルブはそれ が熱接着されたものである限り、互いにからみ合って結合された状態を留めてお り、粉末その他の油がしみこんだ成分はどれも沈まない。バルブは無傷のまま、 あるいは大きな断片となって分散されており、困難なく集められて再循環に供さ れ、あるいは回収される。

バルブは、好ましくはフラットな層として設計され、重ね合わせられ、またはテ ープとして巻き上げられて貯蔵され、かつ運搬される。

本発明の好ましい１つの実施態様に従って、バルブは全体的に液体透過性で可撓 性の外皮またはネットの中に包み込まれる。これは、貯蔵および輸送時の、並び に使用前、使用中および使用後の取り扱い上の改善のためと、より優れた機械抵 抗性を持たせるために、この外皮は、ネットもそうであるが、引き裂きに対し抵 抗力があり、かつ化学薬品に対する抵抗力がある。それは、好ましくは、ポリエ ステルまたはポリプロピレンのようなプラスチックからつくられた不織布、編織 布、メリヤス生地またはネットからなっている。

外皮中に配置されるフラットパルプは１層または多層のあらかじめ製造された層 からなるものであることができる。外皮は、油状液体が吸収されたとき、数倍に 膨張することができなければならない。何故ならバルブは大きな油吸収能力を有 しているからである。外皮は、したがって、パッドまたはチューブのいずの形で あっても、たとえばベローズのように、折り重ねられた形になっている。外皮は さらに、人力または機械的搬送上の便利のため、少なくとも１つの搬送用または 吊り下げ用のデバイスを有していることが有利である。

輸送中のフィブリルの圧縮を防ぐため、フィブリルは微粒子、中性粉末などによ り、または適切な繊維により、すなわちたとえば砂、ポリスチレン粉末で処理さ れかつ／または撥水性となるように処理されたセルロース繊維により分散性がよ くなるように処理されてもよい。ここで中性とは、粉、末も、ライニングとして 使用される繊維も水または油と結合できないことを意味する。砂は地上で使用さ れるバインダーのための増量剤でもある。

バルブのエレメントは、地上用のものたとえばオイル処理斑の人達により使用さ れるためのものは、それらがたとえ完全に飽和したときでさえも、１人または多 くても２人で運搬できるような寸法に設計される。作業が機械で行われる水上用 のものの場合は、もっと大きな寸法とすることが可能であり、それらは、外皮ま たはその引っ張り補強材および吊り下げ部の破断耐力によって制限されるだけで ある。外皮中の耐引張り補強材は引張りに対し役立ち、たとえば２つの外部ワイ ヤー、ロープまたはチェーンが一体化されて引張りに対し、特に長尺エレメント 、の場合に引張りに対し抵抗力を示すようにされている。

パルプ用の長いサックまたはチューブが、オイルバリヤーを設定するために有利 に形成され、好ましくは室を形成するための中間壁が、間隔をおいて設けられる 。中間壁の間隔は好ましくは０．２ｍと１ｍの間である。これは、連続したもの であってもよいサックまたはチューブが引き上げられるときに、流動しやすいオ イルマスの吸収材があまりに大きくふくれすぎるのを防止する。

バルブを外皮の中に詰めたもつと短いフラットなエレメントを、好ましくは切り 離し可能な態様で互いに連結しておくこともできるし、またはそれらに１対のノ ーンドルに連結するためのあらかじめつくったデバイスを取り伺けておいて、水 中および地上でオイルバリヤーを形成できるようにしておくこともできる。オイ ル処理待機チームは、手際よく互いに連結されるエレメントの常備品を持つこと になるが、これらは使用前に困難なく、より大きな形態で、たとえば巻き上げた り、折り畳んだりした形で、運搬することができる。もちろん、個々のユニ・ノ ドも、また外皮をつけない裸のバルブもバリヤー材料として用いることができる 。

フラットエレメントの外皮にはまた、保持、引張り、浮上および／または自重沈 降のための固定用デバイスを、運搬または吊り下げデバイスのとなりに、すなわ ち追加のデノくイスとして、つけておくことができる。水上で、特に動いている 水面で使用されるためには、オイルバリヤーは、運び去られないような位置に置 くことがもちろん好ましい。さらに、中だるみを防ぐために、浮きをつけること が有利である。地上、特に多数の水道および／またはマンホールのある道路また は広場で用いるオイルバリヤーは、特定の位置にエレメントを自動沈下および／ または固定させることが必要であることがわかる場合もあるであろう。

さらに別の態様によれば、ポリオレフィンフィブリルからつくられたバルブに外 皮を被せたものを有するエレメントが、入り口と出口を有するコンテナーの流路 に配置されて、リンス時に油状液体で汚染された水を清浄化する。この方法は水 中に含まれた少量の油の回収に特に適１２ている。

本発明の油吸収パッドは普遍的に使用されることができ、原油またはそれから得 られる製品が使用されるところではどこでも必要とされる。たとえばガソリンス タンド、空港１．バイブラインの中間ステーション、タンカー、ガレージ、消防 隊、特にオイル処理隊および民間防衛隊などで必要とされる。

本発明のバルブに］、み込まされた油は、より低いリサイクルコストで回収され 、再使用されることができる。バルブ原料もまた、油が除去された後、それ以上 の費用を必要とせずに何回も再使用できる。

本発明は、添付の図面に示され、従属請求項の請求対象でもある代表的な実施態 様により、さらに詳しく説明される。

図１は、ポリエチレンフィブリルからつくられたコンパクトテープの公知の製造 法を概略的に示す図である図２は、ハンマーミルを用いてこのテープに衝撃を与 える原理を概略的に示す図である。

図３は、テープ状の弛緩態不織布を概略的に示す図である。

図４は、外皮を被せた弛緩態ポリオレフィンバルブについての断面を概略的に示 す図である。

図５は、ポリエチレンフィブリルを有する外皮付きエレメントの外観を概略的に 示す図である。　□図６は、図５のＶｌｌ＋における横断面を概略的に示す図で ある。

図７は、油吸収前のベローズのように折り畳まれたエレメントの外観を概略的に 示す図である。

図８は、図７に示すエレメントの油吸収後の断面を概略的に示す図である。

図９は、連続的チューブとして設計されたエレメントの長手方向の断面を概略的 に示す図である。

図１０は、図９に示すチューブについてのＸ−Ｘ断面を概略的に示す図である。

図１は連続的な水透過性テープ１４の上に、１２の方向に供給される湿ったポリ オレフィンフィブリル１０を示す。網目につくられたこのテープ１４は、少なく とも１つは駆動される２つのローラー１８．２０の周りを矢印１６の方向に走行 する。

湿ったポリオレフィンフィブリルは最初、テープ１４上で水切りされる。これは 水滴２４により特徴付けられる。湿ったポリオレフィンフィブリル１０の残留水 は引き続いて蒸発除去される。

実質上、紙製造機に相当する、機械の心臓部は通常約５〜１０ｍの大きな直径を 有する加熱可能なローラー２２である。ポリオレフィンフィブリル１０は圧縮さ れてローラーの表面上にコンパクトテープを形成する。このテープは厚紙と同じ 特徴を有している。

ローラー表面２６を離れたコンパクトなテープ状不織布２８は、リール３０上に 巻かれそれが使用されるときまで貯蔵される。

厚紙様のテープ状不織布２８は図２において矢印３２で示されたハンマーミル内 で衝撃を加えられる。ここの繊維はこのようにして衝撃にさらされ、弛緩した（ ｌｏｏｓｅ）構造を有するバルブフレーク３４を形成する。

図３はバルブフレーク３４が合体されてできた弛緩態パルプのテープ３６を示す 。バルブフレーク３４は、たとえば熱接着法を用い無数の接合点を形成して合体 される。その構造は非常に弛緩した状態に維持され、このため油の吸収能力が大 きい。

図４は、そのもの自体は公知で油状液体透過性であり、かつ３つの側端部で接着 されてヘリ４２を形成している外皮４０を持つバッグ３８またはチューブを示す 。内部に包み込まれたパルプフレーク３４の構造も弛緩状態のままであり、油に 対する大きな吸収能力が保証される。

図５および６は、数枚のフラットバルブまたはバルブテープ３６を互いに層面が 重なるように配置したものからなるエレメント４４を示す。これらは、全体的に 水透過性の引き裂き抵抗力のあるプラスチック繊維製不織布でつくられた外皮４ ０により一体にまとめられている。バルブ３６は乾燥していて、まだ油を全く吸 収していない。

外皮４０を構成している２枚の側面皮は周辺部のへり４２を形成している。この へりは、互いに重ねて接着された２枚の水を通さない被覆材外周部から構成され ている。

上側のへり４２は幅広につくられ、点線で示されている／％ンドル４６を設ける スペースを持つようにすることができる。もちろん数個、特に２つのハンドルを 設けることも可能である。

一般的にエレメント４４はフラットであり、小さな容積で積み重ねて輸送できる ようになっている。油状物質吸収後はエレメント４４が実質上球形になるまで外 皮４０がふくらみ大きくなる。　図７および８はバルブ３６を充填され、かつ外 皮４０を有しているエレメント４４の油吸収前後の状態をそれぞれ示す図である 。

地面５０上に横たえられたエレメント４４は、ベローズのように折り畳まれ、油 が吸収されるとき僅かに伸び、または完全に伸びきった状態となる側壁４８を有 している。

さらに１〜６の運搬用フラップが、外皮４０の上部領域に付けられていてもよい （図示せず）。

使用前においては、互いに連結された複数のエレメント４４が巻かれていたり、 または折り畳まれていたりしてもよい。これはスペースの節約となり、輸送を容 易とし、迅速に分布させる目的に適している。

図９は連続的なチューブとして設計されたエレメント４４を示す。約５０ｃｍ間 隔で中間壁５２が設けられ、これにより、バルブ３６を含む多数の室が形成され ている。バルブ３６は、非常に大きく拡大されて室内に示されている。ポリエチ レンフィブリル１０のほかに、微粒砂５４が見られる。これは、フィブリル１０ が輸送中に圧縮されるのを防ぐ。

図１０による断面から、オイルフィルム６ｏを有する水面５６上に浮遊している 連続的チューブとして設計されたエレメント４４は、たとえばワイヤー、ロープ またはチェーンの形で存在する２つの側面引張り補強材５６を有している。

包囲チューブにより再吸収された油を吸収する連続的チューブは、たとえば船上 に配備されることができる。この故に、該チューブは水６２から、数百倍も多く 油を吸収および放出することができる。これは極めて重要な経済的、環境的進歩 である。

Ｆｉｇ、　７ 要　約 疎水性の性質を持ち、水（２４）中で冷却された湿潤ポリオレフィンフィブリル （１０）は、少なくとも２つのローラー（１８，２０）の上を連続的に循環して いる水透過性テープ（１４）上に置かれ、ここで水（２４）が除かれる。ポリオ レフィンフィブリルは次に、大きな直径の加熱ローラー（２２）に案内される。

繊維はその表面（２６）上で乾燥され、コンパクトなテープ状の不織布（２８） を形成し、圧縮されＣ巻かれるかまたは多数の断片に切断される。該不織布は微 粉砕および砕解機（３２）、具体的にはハンマーミルまたはミキサー、に移され 、適切な貯蔵後に衝撃にさらされる。このようにして、油状液体、たとえば原油 又はその派生物に対して大きな吸収能力を有する弛緩態のフレーク状疎水性パル プが製造される。衝撃により弛緩態化されたフレーク状の疎水性パルプは、不織 布よりも大きな吸収能力を有している。バインダーのポリオレフィンフィブリル （１０）は、熱接着により多数の点でお互いに接着される。

国際調査報告 国際調査報告

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．水（６２）から、水の表面（５８）から、または地面（５０）から、原油、 その派生物またはその他の油状液体を吸収するための、疎水性重合体繊維からつ くられた再循環可能なバインダーの製造方法であって、水（２４）中で冷却され た湿潤ポリオレフィンフィブリル（１０）が、少なくとも２つのローラー（１８ 、２０）上を連続的に循環している水透過性テープ（１４）の上に置かれ、大直 径のヒーターローラー（２２）上へと案内されて、水（２４）を切られながらそ の表面（２６）上で乾燥されてコンパクトなテープ状の不織布（２８）を形成し 、次いで圧縮されて巻かれるか、または断片に切断され、この不織布（２８）が 適切な貯蔵の後、微粉砕または砕解機（３２）に送られて衝撃を加えられ、油状 液体に対して大きな吸収能力を有する弛緩態でフレーク状の疎水性パルプが製造 されることを特徴とする、再循環可能なバインダーの製造方法。
2. ２．ポリオレフィンフィブリルから、好ましくはポリエチレンまたはポリプロピ レンフィブリルからつくられたコンパクトな不織布（２８）がハンマーミル（３ ２）またはミキサーに送られることを特徴とする請求項１記載の方法。
3. ３．弛緩態でフレーク状のパルプ（３４）のポリオレフィンフィブリルが、好ま しくは熱気旅中に置かれ、または少なくとも１つの加熱面と接触させられること による熱処理により、多数の点で互いに部分的に結合されることを特徴とする、 請求項１または２記載の方法。
4. ４．熱接着が１８０〜２２０℃の温度で、好ましくは１〜２分間かけて行われる ことを特徴とする、請求項３記載の方法。
5. ５．パルプフレーク（３４）が結合されて弛緩態のテープ状パルプ（３６）を形 成し、好ましくは外皮（４０）を有する連続したテープを形成することを特徴と する、請求項１〜４の１つに記載の方法。
6. ６．相互に撚り合わされかつ連結された高密度かつ４０μｍ未満の直径を有する ポリオレフィンフィブリル（１０）の疎水性パルプ（３６）を有し、原油および その派生物またはその他の油状液体を、水（６２）から、水の表面（５８）から 、または地面（５０）から吸収するための微小な孔の開いた膨張可能な空洞部を 形成する少なくとも１つのエレメント（４４）からつくられた再循環可能なバイ ンダーであって、ポリオレフィンフィブリル（１０）は、多数の点において熱接 着により互いに結合されていることを特徴とする再循環可能なバインダー。
7. ７．ポリオレフィンフィブリル（１０）がポリエチレンまたはポリプロピレンか らなることを特徴とする、請求項６記載のバインダー。
8. ８．ポリエチレンフィブリル（１０）が約１ｍｍの長さであり、かつ１〜２０μ ｍの直径を有していることを特徴とする請求項６または７に記載のバインダー。
9. ９．少なくとも１つの好ましくはフラットなパルプ（３６）が、引裂き力に対し 抵抗性があり、化学薬品耐性があり、少なくとも１つの運搬用または吊り下げ用 デバイス（４６）を有し、かつ、好ましくは、０．２〜１ｍの間隔で室を形成す る中間壁（５２）を有している液体−透過性で可撓性の外皮（４０）またはネッ トの中に配置されていることを特徴とする、請求項６〜８の１つに記載のバイン ダー。
10. １０．パルプ（３６）が、引裂きに対し抵抗力のある外皮（３８）によって連続 的に包囲されていることを特徴とする、請求項９記載のバインダー。